Ecomateriales y Construcción Sostenible Organización Mundial de la Salud lo ha definido como un...

Gestión de las Industrias de la Eco-Innovación

Ecomateriales y Construcción Sostenible

Año de realización 2011

PROFESOR: Kusha Ghoreishi Karimi. Arquitecto

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Gestión de las Industrias de la Eco-Innovación Ecomateriales y construcción sostenible Kusha Ghoreishi Karimi

EOI Escuela de Organización Industrial http://www.eoi.es

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Índice:

1. Introducción ................................................................ 4

2. Ecomateriales .............................................................. 5

2.1. Materiales ecológicos y bioconstrucción ............................... 5

2.1.1. El bienestar y la salud de los espacios ........................ 5

2.1.2. La Geobiología: el lugar ........................................ 5

2.1.3. La arquitectura: el diseño ...................................... 6

2.1.4. La bioconstrucción: los materiales ........................... 12

2.2. La elección de los materiales en la construcción ................... 12

2.2.1. Criterios para la elección de materiales .................... 12

2.2.2. Síndrome del edificio enfermo ............................... 13

2.2.3. Substancias contaminantes y alternativas .................. 14

2.3. Materiales nobles ........................................................ 24

2.3.1. La tierra .......................................................... 24

2.3.2. La madera ....................................................... 24

2.3.3. La cal ............................................................. 30

2.4. Sistemas y soluciones constructivas. Materiales ..................... 34

2.4.1. Elección de sistema constructivo ............................. 34

2.4.2. Morteros, áridos y aditivos .................................... 39

2.4.3. Bloques y fábricas .............................................. 42

2.4.4. Aislantes ecológicos ............................................ 45

2.4.5. Impermeabilizantes ecológicos ............................... 51

2.4.6. Otros materiales ecológicos ................................... 51



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3. Construcción sostenible ............................................... 53

3.1. Arquitectura bioclimática: Introducción - antecedentes .......... 53

3.2. Proceso de diseño bioclimático ........................................ 57

3.2.1. Ubicación y clima .............................................. 57

3.2.2. Forma y orientación............................................ 61

3.2.3. Captación solar pasiva ......................................... 66

3.2.4. Aislamiento y masa térmica .................................. 69

3.2.5. Ventilación ...................................................... 73

3.2.6. Espacios tapón .................................................. 79

3.2.7. Aprovechamiento climático del suelo ....................... 80

3.2.8. Protección contra la radiación de verano .................. 84

3.2.9. Sistemas evaporativos de refrigeración ..................... 91

3.3. Conceptos básicos ....................................................... 93

3.3.1. Trayectoria solar ............................................... 93

3.3.2. Radiación directa, difusa y reflejada........................ 95

3.3.3. Formas de transmisión del calor ............................. 95

3.3.4. Capacidad calorífica e inercia térmica ...................... 96

3.3.5. Confort térmico ................................................ 97

3.3.6. Efecto invernadero ............................................. 98

3.3.7. Fenómenos convectivos naturales .......................... 100

3.3.8. Calor de vaporización ......................................... 101

3.3.9. Efecto climático del suelo ................................... 101

3.3.10. Pérdida de calor en viviendas .............................. 102

3.3.11. Microclima y ubicación ...................................... 103

3.4. Herramientas de diseño ............................................... 104

3.4.1. El diagrama bioclimático ..................................... 104

Bibliografía .............................................................. 110



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1. Introducción

La arquitectura tradicional siempre ha sido bioclimática. Los romanos, los árabes, los persas o los

indios amazónicos han adaptado sus construcciones al entorno, a las circunstancias, a las

necesidades, al clima y a los materiales autóctonos. Era la única forma de construir de una forma

eficaz, económica y confortable. Los esfuerzos se centraban en el diseño, la orientación, la

adaptación topográfica y en definitiva al uso de los materiales y los recursos del entorno inmediato

de las edificaciones.

El material a utilizar tenía que ser vernáculo, porque los sistemas de transporte no permitían gran

movilidad. Además, estos materiales sufrían procesos de transformación muy básicos, por lo que no

suponían apenas ningún esfuerzo de degradación para el medio. Ejemplos magistrales de esta

arquitectura son la Alhambra de Granada, las torres de viento Kashán (Irán) o las termas de

Caracalla. Cada uno ha sabido adaptarse a su entorno, logrando a través del diseño mejorar las

condiciones ambientales interiores de las construcciones. Consiguiendo ambientes más frescos o

más calurosos, según las necesidades, usando tan sólo las leyes físicas (inercia térmica de los

materiales, evaporación, condensación, convección o dinámica de los fluidos). De este modo, se

suplía con ingenio la falta de las tecnologías actuales de calefacción o refrigeración.

Con la revolución industrial y el posterior desarrollo de las nuevas tecnologías, aparece una nueva

concepción de la edificación y las obras de ingeniería. Se puede transportar un material de un lado

del mundo al otro, se produce calor y frío artificialmente, se sintetizan materiales más agresivos y

contaminantes. Aparece una inconsciencia generalizada que deriva en el abuso de energías

procedentes de combustibles fósiles. Tras 150 años de consumo de petróleo, carbón y gas

desmesurado -creando elevadísimos índices de emisiones de CO2- comprobamos con estupor las

terribles consecuencias. Un planeta recalentado, árido y en continuo conflicto por los escasos

recursos fósiles que quedan. Es por ello que es hora de mirar hacia atrás, pero también hacia

delante. Aprender de las técnicas milenarias y aprovechar los recursos tecnológicos que nos ofrece

el presente.



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2. Ecomateriales.

2.1. Materiales ecológicos y bioconstrucción.

2.1.1. El bienestar y la salud de los espacios:

La OMS (Organización Mundial de la Salud) define la salud como el estado de bienestar bajo los

planos físico, psíquico y social.

¿Qué nos aporta salud?, ¿Qué nos propicia un estado de salud?, la respuesta a estas preguntas la

encontramos en:

• Una alimentación sana y equilibrada.

• Buen estado anímico y las relaciones con los demás.

• En la higiene y ausencia de radiaciones

• En el ejercicio físico y descanso

¿Cómo podemos mejorar nuestra salud a través de la arquitectura?

Teniendo en cuenta:

- la elección del lugar

- Unos diseños adecuados

- Mediante el uso de materiales ecológicos

2.1.2. La Geobiología: El lugar La Geobiología es un campo científico interdisciplinar que explora las interacciones entre la vida, por un lado, y el ambiente fisicoquímico de la Tierra. Es la ciencia que nos ayudará a elegir la ubicación correcta para una vivienda sana en una parcela.

Para disfrutar de un descanso reconfortante necesitamos dormir sobre un lugar sano que nos

refuerce y no nos debilite. La geobiología nos ayuda a detectar campos electromagnéticos o

corrientes de agua en los estratos inferiores a la corteza terrestre, entre otros accidentes

geológicos que afectan directamente a nuestra salud.



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2.1.3. La arquitectura: El diseño

Con la arquitectura y un correcto diseño bioclimático podremos aprovechar los recursos del entorno

para crear viviendas sanas y saludables. En el siguiente módulo se detallará el diseño bioclimático

para una construcción sostenible. En los siguientes ejemplos podemos observar diseños adaptados

a distintas ubicaciones y climas.



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2.1.4. La bioconstrucción: Los materiales Recibe el nombre de bioconstrucción los sistemas de edificación o establecimiento

de viviendas, refugios u otras construcciones, realizados con materiales de bajo impacto

ambiental o ecológico, reciclados o altamente reciclables, o extraíbles mediante procesos sencillos

y de bajo costo como, por ejemplo, materiales de origen vegetal y biocompatibles.

2.2. La elección de los materiales en la construcción.

2.2.1. Criterios para la elección de materiales

Los criterios que adoptaremos para la elección de los materiales que conforman nuestras viviendas

serán en función de,

• La salud: que sean naturales y libres de tóxicos, inocuos para todas las formas de vida.

• La ecología : que tengan un origen local, es decir, un bajo impacto a la hora de su

extracción y transporte

• La ética: que tengan una repercusión social en su producción y que fomenten actividades y

oficios.

• La sostenibilidad: que el material sea sostenible en su ciclo de vida, es decir, que tenga un

bajo impacto ambiental durante todas las etapas de su existencia

(extracción, producción, distribución, uso y desecho).

• La reutilización y el reciclaje del material. Mientras más reciclable o reutilizable sea el

material más adecuado será su uso.

• La baja o nula emisión de sustancias tóxicas al aire y su capacidad de no alteración del

campo magnético del entorno. Para hacernos una idea de emisiones nocivas de distintos

materiales se hace la siguiente comparación:

- La producción de 1 tonelada de aluminio produce: 1o.ooo m³ de CO2

- La producción de 1 tonelada de hierro produce: 5o m³ de CO2

- La producción de 1Tn de cemento emite a la atmósfera: 1Tn de CO2

Por tanto el aluminio produce 200 veces mas CO2 que el hierro.

Se estima que 6% de la emisión de CO2 del mundo está producido por la producción y el

uso del cemento en la construcción

• Criterio energético, es decir energía necesaria para su producción

Vemos en el siguiente cuadro valores de energía primaria para los materiales más usados en

construcción



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En resumen tendremos que elegir siempre materiales:

• Inocuos y ecológicos.

• Locales y económicos.

• Necesarios y agradables.

• Fáciles de instalar o aplicar.

• Bajo mantenimiento.

• Reciclables - Reutilizables.

2.2.2. Síndrome del edificio enfermo

La Organización Mundial de la Salud lo ha definido como un conjunto de enfermedades originadas o

estimuladas por la contaminación del aire en estos espacios cerrados.

Es un conjunto de molestias y enfermedades originadas en la mala ventilación, la descompensación

de temperaturas, las cargas iónicas y electromagnéticas, las partículas en suspensión,

los gases y vapores de origen químico y los bioaerosoles, entre otros agentes causales identificados.

El tipo de malestares que producen y estimulan estas situaciones es

variado: jaquecas, náuseas, mareos, resfriados persistentes, irritaciones de las vías respiratorias,

piel y ojos, etc. Entre estos malestares, las alergias ocupan un papel importante.

ENERGIA PRIMARIA DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN KWH/M³

LADRILLO COMÚN 1350

LADRILLOS POROSOS CON HUECOS 540

HORMIGÓN 500

HORMIGÓN PREFABRICADO 800

MADERA 590

OSB 1280

BALAS DE PAJA 7

ESTRUCTURA DE MADERA CON BALAS DE PAJA 45 – 70

ADOBES (SIN SECADO ARTIFICIAL) 1 – 10

TIERRA APISONADA, MECANIZADO 40



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En la evaluación, entre otras cosas, se ha de determinar el tipo y tamaño de

las rejillas de impulsión, así como medir su caudal y compararlo con los estándares de ASHRAE

(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)

La OMS estima que afecta al 30% de los edificios modernos y que causa molestias, como mínimo, al

10-30% de sus ocupantes.

Los síntomas son, principalmente:

- Irritación de ojos, nariz y garganta.

- Sequedad de piel y mucosas.

- Eritema cutáneo.

- Fatiga mental, somnolencia.

- Cefaleas, vértigos.

- Mayor incidencia de infecciones de vías respiratorias altas.

- Dificultad respiratoria, jadeo, roncus, sibilancias, cuadros asma-like.

- Disfonía, tos.

- Alteraciones del gusto y del olfato.

- Náuseas.

Los factores más comúnmente citados como responsables del síndrome son:

- Agentes químicos: entre ellos formaldehído, compuestos orgánicos volátiles, polvo, fibras,

dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, ozono...

- Agentes biológicos: bacterias, hongos, esporas, toxinas, ácaros.

- Agentes físicos: iluminación, ruido, vibraciones, ambiente térmico, humedad relativa,

ventilación.

2.2.3. Substancias contaminantes y alternativas

Según los estudios de dos de los comités más importantes para el estudio de la salud en la

Comisión Europea, el Comité Científico de Riesgos Sanitarios y Ambientales de la Unión Europea

y el Centro Común de Investigación, SCHER y JRC respectivamente, en sus siglas en inglés:

• Pasamos de media del 85-90% de nuestro tiempo en interiores

• Las atmósferas interiores pueden contener más de 900 substancias químicas, partículas y

materiales biológicos con efectos potenciales sobre nuestra salud.



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• La exposición en interiores a sustancias químicas tóxicas, provenientes de diversas fuentes,

puede ser significativamente superior que la exposición en el exterior, debido a las

condiciones de ventilación.

• Hasta un 20% de los europeos sufren asma debido a substancias inhaladas en atmósferas

interiores.

• Las sustancias contaminantes de las atmósferas interiores pueden aumentar el riesgo de

cáncer en la población.

En los informes de SCHER 2007 y JRC 2005 se hace una clasificación de las substancias

contaminantes claves en interiores en función de:

- Han causado efectos adversos en la salud o tienen un potencial alto de causarlos.

- Potencial de concentraciones interiores altas y con impacto en la salud desconocido.

- Sustancias no legisladas.

De esta forma encontramos:

- Materiales de construcción: Formaldehído, benceno.

- Productos de la combustión: Monóxido de carbono, Dióxido de nitrógeno

- Productos usados en el hogar: Naftalina

Otras substancias que necesitan un estudio más riguroso porque los datos disponibles son todavía

limitados para efectuar una valoración del riesgo como contaminantes de interiores son:

– Humo de tabaco, radón, plomo, pesticidas y pesticidas organofosforados.

– Terpenos, pegamento para PVC, ftalatos.

– Acetaldehído, tolueno, xilenos, estireno.

– Amoníaco, limoneno, α-pineno.

Vemos las sustancias mejor estudiadas y las posibles alternativas,

Formaldehído:

• Uso múltiple en el sector de la construcción, sobre todo en resinas adhesivas.

• Toxicidad:

– Irritante (dolor de cabeza, náuseas), intoxicante respiratorio, genotóxico

– Carcinógeno humano reconocido (IARC 2004)



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• exposición en interiores:

– Preocupante a partir de 1 μg/m3 ( nivel del suelo en áreas rurales)

– Casi toda la población está expuesta en interiores superiores al nivel del suelo

– Más del 20% de la población europea está expuesta en interiores a niveles que

superan el nivel de efectos adversos no observados.

• Fuentes de exposición en edificios:

Materiales aislantes

– lana de vidrio

– lana mineral

Productos de madera compuesta (basados en resina de urea-formaldehído)

– tableros de partículas



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– MDF

– contrachapado

Revestimientos de melanina

Alfombras

Pinturas

Alternativas sin, o con una cantidad baja, de formaldehído



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Materiales aislantes

– celulosa

– silicato cálcico

Madera maciza

Madera composite con resinas alternativas.

– MDI, PVA (sin formaldehído)

– formaldehído fenólico (de baja emisión)



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Alfombras de lana

Pinturas sin COV o con poca cantidad

El benceno:

• Uso como disolvente en la construcción

• Toxicidad:

– Irritante (dolor de cabeza, náuseas), intoxicante respiratorio.

– Carcinógeno humano genotóxico, no existe ningún umbral seguro.

– Riesgo aumentado de contraer leucemia comparado con el nivel del suelo:

• En áreas de mucho tráfico: aumento de 6 a 30 veces (las principales fuentes

son exteriores)

• Áreas rurales: aumento de 1 a 5 veces (las principales fuentes son

interiores)

Fuentes de exposición en interiores e exteriores:

• humo de tabaco principal fuente en interiores

• humo de vehículos en exterioriores



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• tableros de partículas

• pegamento, cera, pintura

Alternativas para reducir y evitar la exposición al benceno en interiores:

• dejar de fumar



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• conducir y contaminar menos

• madera maciza y ceras vegetales

• pinturas sin COV o con poca cantidad

• pegamentos sin benceno

El PVC:

· Uso: Es uno de los principales materiales de construcción según el consejo europeo de los

productores de vinilo. Alrededor del 60% del total de la producción de PVC en 2001 fue

usado para la construcción y en el sector de la construcción.

· Toxicidad: El PVC se fabrica a partir de un residuo de la industria química como es el cloro,

un gas altamente tóxico que al combinarse con sustancias orgánicas forma compuestos

organoclorados.



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Los productos organoclorados se caracterizan por ser muy estables en el medio ambiente y

por provocar una amplia gama de efectos tóxicos en los seres vivos, incluyendo daños a los

sistemas inmunitario, reproductor, endocrino y nervioso y una gran variedad de cánceres.

Estos efectos se producen también en el ser humano.

Según Greenpeace el PVC produce graves daños humanos y materiales durante los incendios.

Los productos de PVC crean atmósferas enfermizas en las viviendas. Los residuos de PVC son

una herencia tóxica para el futuro y la baja calidad del PVC hace que lo barato resulte en

realidad bien caro.

Alternativas al uso del PVC:

• En tuberías y acoples:

– polipropileno, polietileno

– zinc, arcilla vitrificada

• En perfiles (para ventanas):

– madera (local o FSC)

– aluminio



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• En cableados: polietileno

• En revestimientos:

– cerámica, piedra, madera

– corcho, linóleo



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2.3. Los materiales nobles.

2.3.1. La tierra

En la antigüedad, las primeras casas y ciudades se construyeron con tierra cruda. La tierra como

material de construcción está disponible en cualquier lugar y en abundancia.

Aunque fueron las casas más primitivas las que se edificaron con tierra cruda, estas técnicas no son

algo del pasado: hoy en día, de un tercio a la mitad de la población mundial vive en casas de tierra.

En los lugares en que es tradicional se mantiene, y en algunos países desarrollados se continúan

llevando a cabo experiencias y se investiga sobre sus aplicaciones incluso a nivel de construcción

plurifamiliar o prefabricada. Buenas noticias, pues, para el entorno y la construcción más

responsable.

A continuación se exponen las ventajas del barro como material constructivo:

· La tierra es un material inocuo, no contiene ninguna sustancia tóxica, siempre que provenga de

un suelo que no haya padecido contaminación.

· Es totalmente reciclable: si en la construcción no se mezcla la tierra con algún producto

fabricado por los humanos (por ejemplo, cemento), sería posible integrar totalmente el material

en la naturaleza una vez se decidiera derruir el edificio.

· Fácil de obtener localmente, prácticamente cualquier tipo de tierra es útil para construir, o bien

se puede escoger una técnica u otra en función de la tierra disponible. También se pueden hacer

mezclas con otro material cercano o con algún mejorante de la mezcla (cal, yeso, paja...)

· La construcción con tierra cruda es sencilla y con poco gasto energético, no requiere un gran

transporte de materiales o una cocción a alta temperatura. Es por ello que se considera un

material de muy baja energía incorporada. Sin embargo, quizá sí es necesario un mayor esfuerzo

e implicación de los constructores.

· Su obtención es respetuosa, si se extrae del propio emplazamiento, provoca un impacto poco

mayor que el que ya supone realizar la propia construcción. No lleva asociados problemas como

la deforestación o la minería extractiva que implican otros materiales constructivos.

· Excelentes propiedades térmicas, la tierra tiene una gran capacidad de almacenar el calor y

cederlo posteriormente (cualidad conocida como inercia térmica) Así, permite atenuar los



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cambios de temperatura externos, creando un ambiente interior agradable. Sobretodo resulta

adecuada en climas áridos con oscilaciones extremas de temperatura entre el día y la noche

pero, si se incluye un aislamiento adecuado, también es idónea en climas más suaves.

· Propiedades de aislamiento acústico, los muros de tierra transmiten mal las vibraciones sonoras,

de modo que se convierten en una eficaz barrera contra los ruidos indeseados.

· La tierra es un material inerte que no se incendia, pudre, o recibe ataques de insectos, esto es

así porque se evita el uso de las capas superiores de suelo, con gran cantidad de material

orgánico.

· Es un material por naturaleza transpirable, los muros de tierra permiten la regulación natural de

la humedad del interior de la casa, de modo que se evitan las condensaciones.

· Económicamente asequible, es un recurso barato (o prácticamente gratuito) que a menudo ya se

encuentra en el lugar donde se levantará la casa.

La Tierra ofrece soluciones para casi todos los elementos constructivos de las edificaciones. Es el

material más universal e infinito (reutilizable y reciclable sin límite).



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Edificio en Alemania construido con tierra y técnicas mixtas de tierra con otros materiales.



27

Hasta 20 alturas se llegan a construir con técnicas de tierra y rellenos de piedra en Yemen.



28

Una Kashba en Marruecos. Otro ejemplo de la milenaria y resistente técnica de construcción con

tierra.

Edificios comunales construidos desde hace siglos en China con técnicas de tapial.



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2.3.2. La madera

La madera es uno de los materiales de construcción más sanos que existen. Actúa como regulador

natural del ambiente interior, es un material vivo que "respira" y así ayuda a la ventilación;

estabiliza la humedad y filtra y purifica el aire; es cálido al tacto y absorbe el sonido. No trastorna

los sutiles campos eléctricos y magnéticos naturales como la mayoría de los otros materiales.

En relación a su peso la madera es más fuerte que cualquier otro material de construcción. En su

aspecto sicológico y emocional conecta al hombre con la naturaleza haciendo resaltar sus

conexiones biológicas. La madera se cura y mejora con el tiempo.

Los productos derivados de la madera también gozan de las mismas características: el corcho, el

linóleo, el caucho, el papel y los tableros compuestos (de fibras, contrachapado, alistonado y

aglomerado). La madera, correctamente estacionada puede durar siglos, pero en general necesita

un tratamiento que evite el peligro de ataques, y es aquí donde puede perder esas condiciones

ecológicas.

Una casa de madera es mucho más sana, acogedora y agradable (biótica) que las de materiales

como el hormigón y los materiales sintéticos, fríos o impersonales. Además la madera tiene la

peculiaridad de permitir la respiración de la vivienda. Es cálida y relajante y evita el posible efecto

de caja de Faraday que produce los fenómenos de sobreexcitación, nerviosismo, depresión tan

frecuente en las viviendas modernas y especialmente en las oficinas.

La madera, en todas sus presentaciones, y siempre que esté exenta de productos de tratamiento

tóxicos- es muy biótica y crea ambientes agradables y acogedores. Ofrece así mismo cualidades

neutralizadoras cuando es tratada con ceras naturales y esencias.



30

La calidez, nobleza y versatilidad de la madera en construcción: estructuras, cerramientos,

revestimientos, pavimentos, decoración, etc.

2.3.3. La cal

Hasta la revolución industrial y el descubrimiento del cemento en 1824 en Pórtland, Inglaterra, la

cal ha sido el principal ligante de la construcción en morteros, revestimientos y pinturas.

Es responsable de la solidez de los edificios antiguos y medievales y ha participado en obras tan

prestigiosas como los frescos y estucos que los decoran.

Los constructores de entonces aplicaban las cales disponibles en las canteras y caleras más

próximas.

Es decir, la calidad de las cales reencontradas varía según la roca de extracción, pues de las calizas,

las más puras proceden de las cales más grasas, es decir, aéreas y de las calizas las más arcillosas,

pues las más ricas en sílice (margas) procedían las cales magras es decir hidráulicas.

Resultaban denominaciones varias para la cal, típicas de los lugares de procedencia.

Debido a la limitada facilidad de transporte, los constructores aplicaban el material local pero

conocían una amplia gama de trucos para corregir los efectos de cada una de las cales encontradas

para aportar a sus morteros las calidades requeridas en cada caso de aplicación, como son el control

de la rapidez en el endurecimiento, la dureza y el grado impermeabilizante.

De esto se concluye que todas las clases de cal convivían desde todos los tiempos.



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Un 20 % de la superficie terrestre esta cubierta de roca caliza. Según el tipo de caliza utilizada, la

cocción permite la fabricación de varios tipos de cal:

Cal aérea

La calcinación de la Cal Aérea se produce por la cocción de la caliza pura (carbonato de calcio)

alrededor de 900 grados y está acompañada de una pérdida del 45% de su peso, correspondiente a la

pérdida de gas carbónico.

Tras la extinción de la cal viva (óxido cálcico), resultante de la cocción, se obtiene la cal apagada

apta para su aplicación en la construcción (hidróxido cálcico). Por producir mucho calor, el proceso

de extinción se hace en fábrica o bien por personal especializado.

El agua, añadida en la elaboración del mortero a base de cal y arena, efectúa el inicio de la

carbonización, una reacción lenta de varios meses que exige la presencia de agua y gas carbónico

del aire a la vez. Una vez evaporada el agua, la calcinación sigue con el vapor del agua presente en

el aire que tiene una afinidad con el gas carbónico (forman ácido carbónico). La calcinación

entonces se nutre del gas carbónico presente en este ácido.

Cal dolomítica

En las calizas dolomíticas el carbono de calcio está asociado al carbonato de magnesio.

Tras su cocción a temperaturas inferiores a 900 grados se obtiene una cal aérea.

Cal hidráulica natural

Son raras las calizas puras. Casi siempre aparecen mezclados con arcillas, ricas en elementos

químicos como el hierro el aluminio y sobre todo el sílice y de las cuales procede la CAL HIDRÁULICA

NATURAL. Entre 800 y 1.500 grados (en general alrededor de 900 grados), el calcio de la caliza se

combina con dichos elementos formando silicatos, aluminatos y ferro-aluminatos de calcio.

Al contacto con agua estos cuerpos quieren formar hidratos insolubles lo que confieren al ligante un

carácter hidráulico.

Al contacto con el aire húmedo, la cal y los hidratos así formados carbonizan con el gas carbónico

del aire. Esta reacción dura varios meses y es la parte aérea del proceso.



32

Los científicos del siglo diecinueve intentaron clasificar las cales hidráulicas según su índice de

hidraulicidad, dependiente de su contenido de arcilla (entre 5 y 30%).

Las cales de hidraulicidad algo superiores a la de las cales hidráulicas naturales se denominan Cales

Hidráulicas Artificiales (cales hidratadas) ya que contienen substancias añadidas antes o después de

la cocción, como son, entre otros:

· Clinker, son silicatos y aluminatos hidratados, obtenidos por cocción encima de la

sinterización (1.500 grados).

· Puzolanas de origen natural (volcánico) o bien artificial (mezcla de sílice, aluminio y óxido

férrico).

· Cenizas volantes, que provienen de la combustión de petróleo.

· Escorias siderúrgicas.

· Filleres calizos.

Cales hidráulicas artificiales

Hablando de cales hidráulicas artificiales ya entramos en el mundo de los cementos “naturales”

(cementos cocidos bajo la sinterización) ya que sus elementos constitutivos son prácticamente

iguales.

Apagado de la cal en obra para su posterior aplicación. El famoso “hoyo” de CAL.



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Revestimientos exteriores realizados con cal aérea. Ejemplo de transpirabilidad, sostenibilidad,

luminosidad y salubridad.

Fachadas exteriores en Lisboa realizadas con mortero de cal aérea. Correctamente aplicado la

fisuración por endurecimiento no existe en la cal.



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Morteros de cal pigmentados en masa con protección de silicato. Máxima elasticidad, plasticidad,

transpirabilidad e hidrofugacidad en los exteriores.

2.4. Sistemas y soluciones constructivas. Materiales

2.4.1. Elección de sistema constructivo

Las variables a tener en cuenta a la hora de elegir un sistema constructivo con materiales ecológicos

serán en función de,

Su composición:

Hay que renunciar a productos insalubres, que contaminen en exceso en su fabricación, que no sean

fácilmente reciclables, que no permitan la transmisión del vapor de agua.

Idoneidad de ubicación/colocación del material:

Dependiendo de su correcta colocación se podrá prevenir futuras patologías y riesgos (humedades

por capilaridad, protección frente al fuego, etc.)

Ahorro económico:

La proximidad del material o el fabricante a la obra, la facilidad de ejecución de la misma y la

posibilidad de haber una mano de obra cualificada, economizarán el uso del material.



35

El tipo de material a usar:

Los materiales vegetales, minerales o animales son los más idóneos.

El corcho y el cáñamo son materiales que cumplen estos criterios



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Sistema constructivo ecológico: Cimentación de hormigón ciclópeo armado con bambú, refuerzo

con hormigón armado. Aislamiento térmico a base de corcho. Impermeabilización con EPDM.

Sistema para impermeabilización de cubiertas mediante membrana anticonvección.

Sistema para impermeabilización de cimentación con membrana de caucho.



37

Sistema para aislamiento de cáñamo en interior y de fibra de madera en exterior (cubierta).

Sistema para aislamiento de cáñamo en interior y de fibra de madera en exterior (cerramientos).



38

Sistema constructivo mediante estructuras de madera y de mallazo de bambú.



39

2.4.2. Morteros, áridos y aditivos

La tierra es un excelente material que permite la realización de morteros para todos los usos.

La cal aérea se presenta en forma de pasta (cal apagada, cal hidratada) o en polvo (hidróxido

cálcico) para la realización de morteros y revestimientos de una variadísima gama.



40

La Cal Hidráulica Natural es un “cemento natural” que aporta numerosas soluciones a la

construcción contemporánea.



41

Los aditivos para morteros se pueden ser fibras, líquidos o áridos y cumplen distintas funciones:

plastificantes, aceleradores de fraguado, aligerantes, hidrofugantes, etc.



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2.4.3. Bloques y fábricas

Los bloques o fábricas los podemos clasificar en:

• cal

• cerámicos

• madera

• barro

• aligerados

A continuación vemos algunos ejemplos:

Bloque de paja compactado con mortero de adobe



43

Adobe tradicional mejorado con materiales de composición natural

Bloque macizo de cal hidráulica y cáñamo. Estructural, aislante y decorativo al mismo tiempo.



44

Distintos bloques de arcilla cocida, biocompatibles y aptos para construcción ecológica aunque

con mayor huella ecológica que la tierra cruda.

Bloques de fibra de madera mineralizada y cemento portland, alternativa intermedia hacia una

construcción más sostenible.



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2.4.4. Aislantes ecológicos

Los aislamientos los podemos clasificar en:

• Minerales – vermiculita, arcilla…

• Animales – lana, plumas…

• Vegetales – corcho, celulosa, cáñamo, lino, madera…

Vemos algunos ejemplos gráficos de aislantes,

Manta lino

Celulosa

Cáscara y paja del arroz - Lana



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Placas de corcho natural

Corcho aglomerado fino de mayor densidad para evitar ruidos de impacto, vibraciones y puentes

térmicos y acústicos.



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Pieza especial de aislamiento de uniones de instalaciones de saneamiento.

Sándwich de corcho natural para realización de forjados y cubiertas.



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Celulosa para proyectar en cámaras de aislamiento.

Manta de cáñamo para aislamiento natural que proporciona una excelente regulación de la humedad

ambiental.

Redondeles de aislamiento de cáñamo para tapar los huecos de las fijaciones del aislamiento al

soporte.



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Aislamiento animal a base de plumas de pato, muy usado en Francia.

Sistema de aislamiento exterior a base de fibra de madera y revestimiento mineral.

Placas de hilos de madera mineralizada y compactada con magnesita o cemento.



50

Fibra de video, resistencia al fuego alta.

Fibra de cáñamo (cañamiza) para la elaboración de morteros aislantes.



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2.4.5. Impermeabilizantes ecológicos

Los impermeabilizantes los podemos clasificar en,

• Líquidos: caucho natural, hidrófugos…

• Laminas: caucho, butilo, EPDM, polietileno, polipropileno…

• Masillas: fisuras, tejados…

Vemos algunos ejemplos gráficos de impermeabilizantes,

Lámina de caucho E.P.D.M. para impermeabilizar cubiertas vegetales

Masilla para impermeabilización y reparación de cubiertas

2.4.6. Otros materiales ecológicos

Otros ecomateriales que se usan en la bioconstrucción son,

• Pinturas (ecológicas, a la cal, al silicato, al cuarzo…)

• Adhesivos ecológicos

• tratamientos para madera (aceites y resinas vegetales, de alifáticos, ceras vegetales…)

• tratamiento para metales

• revestimientos ecológicos (de cal, de adobe,…)

• conducciones y materiales para instalaciones.



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• productos de limpieza ecológicos

Nota sobre imágenes del módulo Ecomateriales:

Todas las imágenes e ilustraciones del módulo son cedidas por REDVERDE y por organismos oficiales públicos (como por ejemplo, documentos, estudios e investigaciones realizadas por el parlamento europeo o el grupo parlamentario Los Verdes, alianza libre europea.)



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3. Construcción sostenible

3.1 Arquitectura Bioclimática: Introducción y antecedentes

Arquitectura: Arte de construir los espacios donde los humanos desarrollan sus actividades.

Bioclimática: (Bio=vida, Clima=Conjunto de condiciones climáticas)

Tal como indica su nombre, La arquitectura bioclimática es aquella arquitectura que tiene en

cuenta el clima y las condiciones del entorno para ayudar a conseguir confort térmico de los

espacios para la vida y el desarrollo del hombre.

Haciendo una lectura desde la lógica observamos que la arquitectura en su definición lleva implícito

el concepto bioclimático, al tratarse del arte que posibilita la vida (Bio) mediante la construcción

de espacios que térmicamente lo permitan.

Por tanto toda la arquitectura es bioclimática, o debería de serlo…

Antes de la Revolución Industrial, la revolución de la energía (electricidad) y por tanto la revolución

de los materiales, no existían sofisticados sistemas de climatización, ni perfiles de acero para

construir rascacielos, ni aislamiento térmico para reducir el espesor de los cerramientos en las

casas.

Antes de todos estos “avances” se usaba el ingenio, la lógica y la razón a la hora de construir una

vivienda. Nuestros antepasados usaban los recursos de la naturaleza para resguardarse del frío, se

iluminaban y calentaban exclusivamente con la luz del sol y se resguardaba en espacios seguros y

protegidos de las inclemencias atmosféricas.

Solamente tendríamos que fijarnos en los pueblos que rodean nuestras ciudades, para descubrir lo

que realmente es la arquitectura bioclimática. Seguramente todos hemos sentido el bienestar que

se experimenta en una casa de pueblo encalado de blanco, con sus muros de gran espesor y

abrigado entre el resto de casas de su entorno; seguramente nos hemos parado paseando en una

callejuela en sombra donde corre el aire fresco. Si no, habremos comprobado como en una cueva

la temperatura es agradable tanto en invierno como en verano, o como en los patios donde hay una

fuente el ambiente es siempre agradable.



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La arquitectura bioclimática trata exclusivamente de jugar con el diseño de la casa (orientaciones,

materiales, aperturas de ventanas, etc.), el diseño de los detalles constructivos y los espacios

arquitectónicos con el objetivo de conseguir eficiencia energética.

Recursos como orientar las ventanas al sur en nuestras latitudes, el uso de ciertos materiales con

determinadas propiedades térmicas, como la madera o el adobe; el recurso de enterrar la

edificación al abrigo del suelo, del encalado en las casas de zonas calurosas, la ubicación de los

pueblos cercanos a los ríos y tierras fértiles, el uso del agua en los patios como elemento

refrescante, el buscar medios para crear sombra al paso de los viandantes, la captación de vientos,

etc., nos posibilitan crear arquitecturas bioclimáticas.

Imagen 1: Cuevas primitivas (primeros cobijos del hombre). Fuente: propia



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Imagen 2: Tipi- vivienda tradicional de los indios americanos. Fuente: travelsd.com

Imagen 3: Construcciones en Sistán y Baluchistàn (Irán) Fuente: Propia

Ecomateriales y Construcción Sostenible Organización Mundial de la Salud lo ha definido como un...

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